高中生物必修一第五章第1节酶的作用和本质
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第五章第1节降低化学反应活化能的酶一、酶的作用和本质一、教材分析新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础,而新陈代谢的进行又离不开酶的催化作用,因此,了解酶的作用和本质,为理解细胞中复杂的生命活动的顺利进行奠定了基础。
本节内容还与选修模块的相关内容有着内在联系。
例如,选修模块中有关酶的应用等,都是以“酶与代谢”部分的相关内容为基础的。
此外,学生通过有关酶的的探究性学习活动获得的技能,对进一步学习生物技术实践等知识起到保证作用。
二、教学目标1. 知识目标(1)、说明酶在细胞代谢中的作用、本质。
(2)、阐述细胞代谢的概念2. 能力目标(1)、通过自主学习,培养学生推理、比较、分析、归纳总结的能力。
(2)、通过有关的实验和探究,学会控制自变量,观察和检测因变量的变化,以及设置对照组和重复实验。
(3)、在有关实验、资料分析、思考与讨论、探究等的问题讨论中,提高运用语言表达的能力以及分享信息的能力。
3. 情感态度与价值观目标(1)、通过阅读分析“关于酶本质的探索”的资料,认同科学是在不断的观察、实验、探索和争论中前进的,。
认同科学家不仅要继承前人的科研成果,而且要善于吸收不同意见中的合理成分,还要具有质疑、创新和勇于实践的科学精神和态度。
(2)、通过小组间的讨论、合作与交流,培养学生的合作互助精神。
(3)、通过让学生了解酶的发现过程,使学生体会实验在生物学研究中的作用和地位;通过讨论酶在生产、生活中的应用,使学生认识到生物科学技术与社会生产、生活的关系。
三、教学重点和难点1、教学重点:酶的作用、本质2、教学难点:酶降低化学反应活化能的原理四、学情分析学生通过初三、高一阶段化学的学习,对于纯化学反应已比较熟悉,但是对于细胞内部的化学反应及生物催化剂──酶的认识有限。
工业制氨的化学反应是在高温高压并且催化剂作用下进行的,细胞内部却是常温常压的温和状态,而细胞代谢包括一系列的化学反应,这些化学反应的进行应该有生物催化剂──酶的参与,才能使其高效有序的进行,由此从学生熟悉的知识引入对酶相关知识的学习。
必修一 第五章 知识点归纳班级 姓名第一节 降低化学反应活化能的酶1产生的具有催化作用的一类有机物。
▲2的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,能分解酶的酶是蛋白酶),少数种类是RNA 。
3、酶的作用:催化作用,可降低化学反应的活化能,提高化学反应速率,但不改变反应方向和平衡点。
反应前后酶的性质和数量不变。
▲ 4、酶的特性:(1)高效性:催化效率比无机催化剂高许多。
(2)专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
(3)酶需要较温和的作用条件:在最适宜的温度和pH 下,酶的活性最高。
﹡①温度:温度过高会使酶变性失活;过低只会降低酶的活性,升温后活性可恢复。
﹡②酸碱度:过酸、过碱都会使酶变性失活。
(胃蛋白酶是1.5—2.2)▲ 5、影响酶促反应的因素(难点)(优化设计62页)(1)底物浓度(2)酶浓度(3)PH 值:过酸、过碱使酶失活(4)温度:高温使酶失活。
低温降低酶的活性,在适宜温度下酶活性可以恢复。
第二节 细胞的能量“通货”-----ATP ▲ 1、ATP 是三磷酸腺苷的英文缩写。
结构简式:A-P~P~P,其中:“A ”代表腺苷,“P ”代表磷酸基团,“~”代表高能磷酸键,“- ”代表普通化学键。
﹡注意:ATP 的分子中的高能磷酸键中储存着大量的能量,所以ATP 被称为高能化合物。
这种高能化合物化学性质不稳定,在水解时,由于高能磷酸键的断裂,释放出大量的能量。
2、ATP 与ADP 的转化:▲ 注:ATP 和ADP 的相互转化中,酶不相同,物质是可逆,能量是不可逆的。
3、主要的能源物质:糖类 主要的储能物质:脂肪直接的能量来源:ATP 最终能量来源:太阳能4、产生ATP 的生理过程:有氧呼吸、无氧呼吸、光反应(暗反应不能产生)。
﹡在绿色植物的叶肉细胞内,形成ATP 的场所是:细胞质基质(无氧呼吸)、叶绿体基粒(光反应)、线粒体(有氧呼吸的主要场所)第三节 ATP 的主要来源------细胞呼吸1、有氧呼吸:指细胞在有氧的参与下,通过多种酶的催化作用下,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放出大量能量,生成ATP 的过程。
第1节降低化学反应活化能的酶第1课时酶的作用和本质一、酶在细胞代谢中的作用1.细胞代谢(1)概念:细胞中每时每刻都进行着许多化学反应,统称为细胞代谢。
(2)条件:需酶的催化。
(3)意义:细胞代谢是细胞生命活动的基础。
2.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验 (1)实验原理2H 2O 2―――――――――――→水浴加热或FeCl 3溶液或过氧化氢酶2H 2O +O 2 (2)实验过程和现象(3)实验结论:酶具有催化作用,同无机催化剂相比,酶的催化效率更高。
(4)实验中变量的控制①自变量:人为控制的对实验对象进行处理的因素。
如本实验中加FeCl 3溶液和加肝脏研磨液。
②因变量:因自变量改变而变化的变量。
如本实验中H 2O 2分解速率。
③无关变量:除自变量外,实验过程中还存在的一些对实验结果造成影响的可变因素,如肝脏的新鲜程度等。
(5)对照实验①除作为自变量的因素外,其余因素(无关变量)都保持一致,并将结果进行比较的实验。
②对照实验一般要设置对照组和实验组。
3.酶的作用原理(1)活化能:分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
(2)原理:酶降低活化能的作用更显著。
(3)意义:使细胞代谢能在温和条件下快速有序地进行。
(1)酶能提高化学反应的活化能,使化学反应顺利进行()(2)酶能催化H2O2分解,是因为酶使H2O2得到了能量()(3)无关变量是与实验结果无关的变量()(4)在一个实验中,因变量的检测指标往往不是唯一的()答案(1)×(2)×(3)×(4)√下图所示为酶催化反应的机理与过程,图中E1、E2、E3都是活化能,请据图回答:(1)请将这三种活化能分别与不使用催化剂、使用无机催化剂、使用酶作催化剂三种条件进行对应。
提示E1——使用无机催化剂,E2——不使用催化剂,E3——使用酶作催化剂。
(2)使用酶作催化剂时,酶所降低的化学反应的活化能应该怎么表示?提示E2-E3。
第1节降低化学反应活化能的酶
一、酶的作用和本质
【学习目标】
1、酶在细胞代谢中的作用和本质
2、学会控制自变量,观察和检测因变量的方法
【自学感知】
(一)细胞代谢的概念:中每时每刻都进行着许多
(二)酶在细胞代谢中的作用
1、实验:比较过氧化氢在不同条件下的分解
(1)实验原理:加热、FeCl3中的以及肝脏研磨液中的均可影响过氧化氢分解为和
(2)实验材料:
①的体积分数为3%的,质量分数为3.5%的
②的质量分数为20%的
思考:
①实验中过氧化氢要用新配制的原因是
②选用的肝脏必须是新鲜的原因是
(3)实验过程及实验结果
试管编号 1 2 3 4
方法步骤加入物质各加入2mL过氧化氢溶液处理不处理
观察气泡产
生情况
观察卫生香
燃烧情况
实验结果
回答课本实验中的讨论题
(4)实验结论:
2、控制变量与对照实验
(1)自变量:实验中的变量。
因变量:随而变化的变量。
无关变量:除自变量外,实验过程中可能还会存在一些,
对造成影响
(2)对照实验:除了以外,其余因素都叫做对照实验。
对照实验一般要设置和组
(3)据“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验回答:
①试管1和试管2为对照实验:自变量是,因变量是
无关变量是(列举两个)。
对照组为试管
②试管1、试管3和试管4为对照实验:自变量是,因变量是,对照组为试管
3、酶的作用、作用原理及意义
(1)酶具有作用
(2)作用原理:降低化学反应的
①活化能:分子从转变为容易发生化学反应的状态所需要的能量。
②和无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而更高。
(3)意义:使细胞代谢在条件下快速进行。
(三)酶的本质
1、探索历程
(1)巴斯德之前:发酵是一个纯化学过程,与生命活动无关
(2)巴斯德:发酵是由于酵母菌的存在
(3)李比希:发酵是酵母菌中的某些物质在酵母菌死亡并裂解后发挥作用
(4)毕希纳:从酵母菌获得了含有酶的提取液,未进行分离鉴定
(5)萨姆纳:提取出了脲酶,并证明为蛋白质
(6)切赫和奥特曼:发现少数RNA页具有生物催化作用
2、酶的本质
(1)化学本质:
(2)产生的场所(细胞内/外),合成的细胞器:
(3)发挥作用的场所(细胞内/外)。